Các phương pháp lập bản đồ di truyền người

Phân tích liên kết (Linkage analysis) Sự trao đổi chéo giữa các locus trên cùng nhiễm sắc thể có thể tạo ra tái tổ hợp. Việc đánh giá tần số tái tổ hợp có thể thực hiện dựa vào quan sát sự di truyền các allele trong các gia đình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các phương pháp lập bản đồ di truyền người Các phương pháp lập bản đồ di truyền người1. Phân tích liên kết (Linkage analysis)Sự trao đổi chéo giữa các locus trên cùngnhiễm sắc thể có thể tạo ra tái tổ hợp. Việcđánh giá tần số tái tổ hợp có thể thực hiệndựa vào quan sát sự di truyền các alleletrong các gia đình. Sự xác định các phaseliên kết (có nghĩa là nhiễm sắc thể mà trênđó mỗi một allele được định vị) là một phầnquan trọng của phương pháp này.Mặc dù có sự tương quan giữa centiMorganvà khoảng cách vật lý thật sự giữa các locus,mối quan hệ này bị phức tạp do các sai khácvề giới tính trong tái tổ hợp, các tần số tái tổhợp cao hơn ở gần các telomere và sự tồn tạicủa các điểm nóng tái tổ hợp (recombinationhot spots).Sự sai khác về thống kê của 2 locus có thểđược tính toán bằng cách tính tỉ số của haihợp lẽ (likelihood): hợp lẽ của liên kết ở tầnsố tái tổ hợp đã cho chia cho hợp lẽ củakhông liên kết. Logarithm của tỉ số sai khácnày được ký hiệu là LOD (logarithm ofodds). LOD>0,3: có liên kết; LOD2.1. Phương pháp lập bản đồ mất đoạn(delection mapping)Karyotype của các bệnh nhân mắc bệnh ditruyền thỉnh thoảng được phát hiện thấy hiệntượng mất đoạn một vùng đặc trưng trênnhiễm sắc thể. Điều này cho thấy rằng locusgây bệnh có thể nằm trong vùng bị mất.Chiều dài đoạn bị mất có thể biến đổi ở mộtsố bệnh nhân mắc cùng một bệnh. Các đoạnmất của nhiều bệnh nhân được so sánh đểxác định vùng bị mất ở tất cả các bệnh nhân,do đó thu hẹp lại vị trí của gene bệnh.Phương pháp lập bản đồ mất đoạn đã đượcsử dụng để xác định vị trí các gene chịutrách nhiệm đối với ung thư võng mạc(retinoplastoma), hội chứng Prader Willi vàAngelman và khối u Wilms. Khối u Wilmslà một khối u thận ở giai đoạn đầu do độtbiến nhiễm sắc thể số 11 gây ra. Chú ý rằngcác mất đoạn này chỉ xảy ra ở một nhiễmsắc thể trong cặp tương đồng, tạo ra bệnhnhân dị hợp tử đối với đoạn bị mất. Nếuđoạn bị mất đủ lớn để có thể quan sát dễdàng dưới kính hiển vi và xảy ra trên cả hainhiễm sắc thể của cặp tương đồng thìthường gây chết.2. 2. Phương pháp lai tại chỗ (In situhybridization)Đoạn DNA thu được từ marker đa hình hoặcgene bệnh mà chúng ta muốn biết vị trí đượctạo dòng với mẫu dò (probe) bằng kỹ thuậtDNA tái tổ hợp. Mẫu dò được đánh dấu vớichất phóng xạ như tritium chẳng hạn. Sau đómẫu dò được đặt vào một màng lai chứanhiễm sắc thể kỳ giữa mà DNA của nó đãbiến tính. Mẫu dò phóng xạ sẽ bắt cặp bổsung với DNA đã biến tính của đoạn nhiễmsắc thể đặc trưng. Bởi vì mẫu dò phát ra bứcxạ nên vị trí của nó có thể được xác địnhmột cách chính xác bằng cách đặt một phimnhạy cảm tia X lên trên màng lai (phóng xạtự ghi (autoradiography)).Phương pháp lai tại chỗ sử dụng các mẫu dòphóng xạ thường diễn ra chậm và mức phântích khá thấp (2-5 Mb). Kỹ thuật FISH(fluorescence in situ hybridization) sử dụngmẫu dò huỳnh quang thay cho mẫu dòphóng xạ là nhanh hơn và cho phép phântích vùng của mẫu dò tốt hơn, thường là ởtrong khoảng 1 Mb đối với nhiễm sắc thể kỳgiữa. Bằng cách sử dụng nhiễm sắc thể kỳtrung gian, các nhiễm sắc thể ở kỳ này kếtxoắn ít hơn các nhiễm sắc thể kỳ giữa, phântích FISH có thể được tăng lên từ 25-250 kb.2.3. Lai tế bào somaCác tế bào soma của các loài khác nhau khisinh trưởng trong cùng môi trường nuôi cấyvới sự có mặt của một số tác nhân nhưpolyethylene glycol hoặc virus Sendai, thỉnhthoảng sẽ dung hợp với nhau tạo thành cáctế bào lai. Khi lai các tế bào chuột và tế bàongười với nhau sẽ thu được các tế bào laichứa 86 nhiễm sắc thể : 46 nhiễm sắc thểngười và 40 nhiễm sắc thể chuột. Sau đó cáctế bào lai được phép sao chép. Các tế bàonày bắt đầu mất đi một số nhiễm sắc thểngười khi chúng trải qua quá trình nguyênphân. Cuối cùng các tế bào còn lại bộ nhiễmsắc thể đầy đủ của chuột và chỉ một hoặcmột số nhiễm sắc thể người. Các tế bào nàyđược lập karyotype để xác định nhiễm sắcthể nào của người còn lại (nhiễm sắc thể củangười và chuột có thể được phân biệt vớinhau dựa vào kích thước và các phươngpháp hiện băng). Sau đó các tế bào này đượcnghiên cứu để xác định tế bào nào manggene thích hợp đang nói đến. Ví dụ nếu geneluôn luôn được tìm thấy trong các tế bàochứa nhiễm sắc thể số 1 của người nhưngchưa bao giờ được phát hiện trong các tế bàokhông mang nhiễm sắc thể số 1, chúng ta cóthể kết luận rằng gene này phải được định vịtrên nhiễm sắc thể số 1.Sự có mặt của gene trong tế bào lai có thểđược phát hiện bằng một số phương pháp.Nếu gene mã hoá một enzyme được sản xuấtra bởi tế bào thì một xét nghiệm enzyme cóthể được sử dụng. Điện di protein được sửdụng để nhận ra một sản phẩm protein ngườivà để phân biệt nó với sản phẩm proteintương đương của chuột. Tuy nhiên cácphương pháp này yêu cầu một sản phẩmprotein đã biết phải được phát hiện. Thôngthường hơn, hiện nay các nhà nghiên cứukiểm tra sự lai của các dòng tế bào dung hợpvới một mẫu dò đánh dấu phóng xạ mangDNA quan tâm bằng cách sử dụng phươngpháp Sou ...